(57)【要約】      （修正有）【課題】１次側電極と２次側電極との間の沿面距離を適切に確保し絶縁性能を安定して獲得できる圧電トランスを提供する。【解決手段】１次側電極１Ａ、１Ｂの端部には切り欠き１１Ａ、１１Ｂが、２次側電極２Ａ２Ｂの端部には切り欠き２１Ａ、２１Ｂが形成され、１次側電極１Ａ、１Ｂと２次側電極２Ａ、２Ｂとの間の基板の縦方向における距離が、基板３の中央部における距離Ｌ１よりも基板３の端部における距離Ｌ２の方が大きくされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強誘電体からなる基板と、
前記基板の縦方向における一端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の１次側電極と、
前記基板の前記縦方向における他端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の２次側電極と、
を備える圧電トランスにおいて、
前記１次側電極と前記２次側電極との間の前記基板の前記縦方向における距離が、前記基板の前記横方向における前記基板の中央部よりも、前記基板の前記横方向における前記基板の端部において大きくされていることを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】
前記１次側電極または前記２次側電極における前記基板の前記横方向における前記基板の端部には、前記１次側電極と前記２次側電極との間の前記基板の前記縦方向における距離を、前記基板の前記横方向における前記基板の中央部よりも、前記基板の前記横方向における前記基板の端部において拡大するような切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス。
【請求項３】
前記圧電トランスは、
前記基板に前記１次側電極および前記２次側電極を多面付けするステップと、
前記多面付けするステップにより前記１次側電極および前記２次側電極が形成された前記基板を、前記基板の縦方向に延びる切断面で切断するステップと、
を経て製造されることを特徴とする請求項２に記載の圧電トランス。
【請求項４】
前記切り欠きは、前記切断面の前記基板の前記横方向への一定のずれ幅を許容する形状とされ、
前記切断面のずれ幅が許容される前記一定のずれ幅以下の場合には、前記基板の前記横方向における前記基板の端部における前記距離が不変であることを特徴とする請求項３に記載の圧電トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電体からなる基板と、前記基板の縦方向における一端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の１次側電極と、前記基板の前記縦方向における他端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の２次側電極と、を備える圧電トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電トランスは、圧電性を有する例えば直方体の強誘電体材料（ＰＺＴ、ＢａＴｉＯ3など）からなる基板の両端部に、一対の１次側電極および一対の２次側電極を形成して構成される。
【０００３】
図６（ａ）は従来の圧電トランスを示す上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線断面図、図６（ｃ）は従来の圧電トランスを示す底面図である。
【０００４】
図６に示すように、圧電トランスは、強誘電体材料からなる基板３の一端部に一対の１次側電極１０Ａ，１０Ｂが、基板３の他端部に一対の２次側電極２０Ａ，２０Ｂが、それぞれ形成されてなる。
【０００５】
１次側電極１０Ａ，１０Ｂの間に交流電圧を印加すると、基板３は逆圧電効果によって振動する。この振動によって２次側電極２０Ａ，２０の間には圧電効果により交流電圧が発生し、その電圧は１次側電極１０Ａ，１０Ｂの間に印加した交流電圧に応じたものとなる。このように、１次側電極１０Ａ，１０Ｂと２次側電極２０Ａ，２０の間で電気的に絶縁しつつ電力を伝えることができる。
【０００６】
また、圧電トランスは、以下の工程を経て製造される。
（工程１）強誘電体材料からなる基板３のあらかじめ設定された座標に導電材料を焼き付けて電極（１次側電極１０Ａ，１０Ｂおよび２次側電極２０Ａ，２０）を形成する。
（工程２）１次側電極１０Ａ，１０Ｂの間および２次側電極２０Ａ，２０の間に自発分極を形成させる。
（工程３）基板３を切断して切り分ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２３１６５１号公報
【特許文献２】特開２００４−１２８３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
圧電トランスでの設計の要点の１つに、１次側電極と２次側電極の間に絶縁破壊を起こさないだけの沿面距離を確保することがある。一方、圧電トランスの効率は電極面積を大きくするほど良くなり、絶縁性は１次側電極と２次側電極の間の間隔を広げるほど良くなる。そのため、小型で高効率の圧電トランスを作成するためには、１次側電極１０Ａ，１０Ｂと２次側電極２０Ａ，２０の間の沿面距離を必要最小限の長さに近づける必要がある。しかし、沿面距離を短くしていくと、基板３の両面（図６（ｂ）における上面と下面）での電極形成時の電極座標のずれにより、電極間の沿面距離が不足するおそれがある。
【０００９】
図７は、電極座標のずれによる電極間の沿面距離の変化を示す図である。図７（ａ）は電極座標のずれがない場合、図７（ｂ）は電極座標のずれがある場合を示している。図７（ｂ）に示す例では、電極座標のずれにより１次側電極１０Ａと、２次側電極２０Ｂとの間の沿面距離が設計値（理想値）よりも縮小してしまい、電極座標のずれの程度によっては沿面距離が不足する可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、沿面距離を適切に確保できる圧電トランスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の圧電トランスは、
強誘電体からなる基板と、
前記基板の縦方向における一端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の１次側電極と、
前記基板の前記縦方向における他端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の２次側電極と、
を備える圧電トランスにおいて、
前記１次側電極と前記２次側電極との間の前記基板の前記縦方向における距離が、前記基板の前記横方向における前記基板の中央部よりも、前記基板の前記横方向における前記基板の端部において大きくされていることを特徴とする。
この圧電トランスによれば、１次側電極と２次側電極との間の基板の縦方向における距離が、基板の横方向における基板の中央部よりも、基板の横方向における基板の端部において大きくされているので、基板の両面における電極座標のずれに対応して沿面距離を適切に確保できる。
【００１２】
前記１次側電極または前記２次側電極における前記基板の前記横方向における前記基板の端部には、前記１次側電極と前記２次側電極との間の前記基板の前記縦方向における距離を、前記基板の前記横方向における前記基板の中央部よりも、前記基板の前記横方向における前記基板の端部において拡大するような切り欠きが形成されてもよい。
【００１３】
前記圧電トランスは、
前記基板に前記１次側電極および前記２次側電極を多面付けするステップと、
前記多面付けするステップにより前記１次側電極および前記２次側電極が形成された前記基板を、前記基板の縦方向に延びる切断面で切断するステップと、
を経て製造されてもよい。
【００１４】
前記切り欠きは、前記切断面の前記基板の前記横方向への一定のずれ幅を許容する形状とされ、
前記切断面のずれ幅が許容される前記一定のずれ幅以下の場合には、前記基板の前記横方向における前記基板の端部における前記距離が不変であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧電トランスによれば、１次側電極と２次側電極との間の基板の縦方向における距離が、基板の横方向における基板の中央部よりも、基板の横方向における基板の端部において大きくされているので、基板の両面における電極座標のずれに対応して沿面距離を適切に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の圧電トランスを示す図であり、（ａ）は圧電トランスを示す上面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図、（ｃ）は圧電トランスを示す底面図。
【図２】電極座標のずれによる電極間の沿面距離の変化を示す図であり、（ａ）は電極座標のずれがない場合、（ｂ）は電極座標のずれがある場合を、それぞれ示す図。
【図３】１次側電極のみに切り欠きを設けた例を示す図であり、（ａ）は圧電トランスを示す上面図、（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図、（ｃ）は圧電トランスを示す底面図。
【図４】切り欠き形状が異なる例を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ電極に種々の形状の切り欠きが形成された圧電トランスの上面図。
【図５】図４（ｃ）に示す圧電トランスの製造工程を示す図。
【図６】従来の圧電トランスを示す図であり、（ａ）は従来の圧電トランスを示す上面図、（ｂ）は図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線断面図、（ｃ）は従来の圧電トランスを示す底面図。
【図７】電極座標のずれによる電極間の沿面距離の変化を示す図であり、（ａ）は電極座標のずれがない場合、（ｂ）は電極座標のずれがある場合を、それぞれ示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明による圧電トランスの実施形態について説明する。
【００１８】
図１（ａ）は本実施形態の圧電トランスを示す上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線断面図、図１（ｃ）は本実施形態の圧電トランスを示す底面図である。
【００１９】
図１に示すように、圧電トランスは、強誘電体材料（ＰＺＴ、ＢａＴｉＯ3など）からなる直方体形状の基板３の一端部（図１（ａ）において左端部）に一対の１次側電極１Ａ，１Ｂが、基板３の他端部（図１（ａ）において右端部）に一対の２次側電極２Ａ，２Ｂが、それぞれ形成されてなる。また、１次側電極１Ａ，１Ｂは互いに基板３を挟んで対向する位置において、同一形状に形成される。同様に、２次側電極２Ａ，２Ｂは互いに基板３を挟んで対向する位置において、同一形状に形成される。
【００２０】
図１に示すように、１次側電極１Ａ，１Ｂの端部（図１（ａ）における上下端部）には、沿面距離を制御するための切り欠き１１Ａ，１１Ｂが、２次側電極２Ａ，２Ｂ（図１（ａ）における上下端部）には、沿面距離を制御するための切り欠き１１Ａ，１１Ｂが、それぞれ形成される。これにより、１次側電極１Ａ，１Ｂと２次側電極２Ａ，２Ｂとの間の図１（ａ）における左右方向の距離が、図１（ａ）における上下方向における位置によって異なり、基板３の中央部よりも、図１（ａ）における上下の基板３の端部において大きくされている。すなわち、図１（ａ）における距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも大きい。
【００２１】
図２は、電極座標のずれによる電極間の沿面距離の変化を示す図である。図２（ａ）は電極座標のずれがない場合における圧電トランスの側面図、図２（ｂ）は電極座標のずれがある場合における圧電トランスの側面図である。
【００２２】
基板３の上下面において、電極座標がずれた場合でも、基板３の上面および下面のそれぞれに形成される電極間の距離は変わらない。しかし、図２（ａ）との比較において分るように、図２（ｂ）に示す方向に電極座標がずれた場合には、基板３を挟んで反対側に位置する１次側電極１Ａと２次側電極２Ｂとが互いに接近する。しかし、本実施形態の圧電トランスでは、切り欠き１１Ａおよび切り欠き２１Ｂが形成された効果により、これらの電極間の沿面距離を充分に確保することが可能となる。このため、圧電トランスに要求される絶縁性能を安定して獲得することができる。
【００２３】
図３は、１次側電極のみに切り欠きを設けた例を示す図であり、図３（ａ）は圧電トランスを示す上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線断面図、図３（ｃ）は圧電トランスを示す底面図である。図３において図１と同一要素には同一符号を付している。
【００２４】
図３の例では、１次側電極のみを、切り欠き１１Ａ，１１Ｂが形成された１次側電極１Ａ，１Ｂ（図１〜図２）としており、２次側電極２０Ａ，２０Ｂは切り欠きのない矩形形状とされている。
【００２５】
この場合においても、１次側電極１Ａ，１Ｂと２次側電極２０Ａ，２０Ｂとの間の図３（ａ）における左右方向の距離が、図３（ａ）における上下方向における位置によって異なり、基板３の中央部よりも、図３（ａ）における上下の基板３の端部において大きくされている。このため、図１〜図２に示した例と同様、基板３の上下面において電極座標がずれた場合でも、電極間の沿面距離を確保することができる。なお、１次側電極に代えて、２次側電極のみに切り欠きを設けた場合も、その効果は同様である。
【００２６】
図４は切り欠き形状が異なる例を示しており、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、それぞれ電極に種々の形状の切り欠きが形成された圧電トランスの上面図である。なお、実際には、底面側にも同一形状の電極（不図示）が基板３を挟んで対向して形成されている。
【００２７】
図４（ａ）は、１次側電極１Ｃおよび２次側電極２Ｃにそれぞれ端部形状が曲線状の切り欠き１１Ｃおよび切り欠き２１Ｃを形成した例を、図４（ｂ）は、１次側電極１Ｄおよび２次側電極２Ｄにそれぞれ矩形上の切り欠き１１Ｄおよび切り欠き２１Ｄを形成した例を、図４（ｃ）は、１次側電極１Ｅおよび２次側電極２Ｅにそれぞれ図１〜図２の例に類似する形状の切り欠き１１Ｅおよび切り欠き２１Ｅを形成した例を、示している。
【００２８】
いずれの場合においても、１次側電極と２次側電極との間の図４（ａ）〜図４（ｃ）における左右方向の距離が、図４（ａ）〜図４（ｃ）における上下方向における位置によって異なり、基板３の中央部よりも、図４（ａ）〜図４（ｃ）における上下の基板３の端部において大きくされている。このため、基板３の上下面において電極座標がずれた場合でも、電極間の沿面距離を確保することができる。
【００２９】
図５は、図４（ｃ）に示す圧電トランスの製造工程を示す図である。この製造工程では、基板３への多面付けでの電極の焼き付け形成および自発分極の形成後、図５の切断面に沿って基板を切断することで、個々の圧電トランスを製造する。
【００３０】
図４（ｃ）に示す圧電トランスでは、図５において、切り欠き１１Ｅおよび切り欠き２１Ｅが１次側電極１Ｅおよび２次側電極２Ｅの内部まで直線的に縦方向に延びているため、切断面の位置が縦方向にずれても、電極間の沿面距離が変わらないという効果がある。すなわち図５に示す許容範囲Δでは、切断面の位置に関わりなく、１次側電極１Ｅおよび２次側電極２Ｅの切断位置（図５における左右方向の位置）が変わらない。このため、電極間の沿面距離を確保するために要求される、切断面の位置精度に対するマージンを稼ぐことができる。
【００３１】
図５では、図４（ｃ）に示す圧電トランスについて説明してが、図４（ｂ）に示す圧電トランスについても、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の圧電トランスによれば、１次側電極と２次側電極との間の基板の縦方向における距離が、基板の横方向における基板の中央部よりも、基板の横方向における基板の端部において大きくされているので、基板の両面における電極座標のずれに対応して沿面距離を適切に確保できる。
【００３３】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、強誘電体からなる基板と、前記基板の縦方向における一端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の１次側電極と、前記基板の前記縦方向における他端側の両面に前記基板を挟み互いに同一形状に形成された一対の２次側電極と、を備える圧電トランスに対し、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  １次側電極
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ  ２次側電極
３      基板
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ  切り欠き
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ  切り欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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